CN108087679B - 一种智能球机云台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能球机云台，包括铝接头、铝外罩、铝内罩、下盖、铝镜头后盖、装饰罩和凸型透明脸；铝外罩内设置有铝底支架，铝底支架的中部设置有轴承孔，轴承孔内安装有上轴承和下轴承，下轴承的外部套接有水平齿轮；铝内罩的上端面设置有凸台，铝内罩内设置有第一微型步进电机；下盖上设置有第二微型步进电机，下盖与铝内罩之间固定有云台控制电路板；铝镜头后盖设置有左端轴和右端轴，左端轴穿设有左轴承、竖直齿轮、左卡簧，右端轴穿设有右轴承、第二光耦挡片、右卡簧，左端轴和右端轴的两端均设置有齿轮护套，任一齿轮护套内设置有九轴陀螺仪模块；本发明具有成像效果好、反应迅速的优点。

Description

一种智能球机云台

技术领域

本发明属于三维视觉成像技术领域，具体涉及智能球机云台。

背景技术

智能球型摄像机是现代视频监控发展的代表，它集成彩色一体化摄像机、云台、解码器、防护罩等多功能与一体，安装方便、使用简单但功能强大，广泛应用于开阔区域的监控，不同的场合都可以使用。

智能球型摄像机是一种集成度相当高的产品，集成了云台系统、通讯系统、和摄像机系统，云台系统是指微型步进电机带动的旋转部分，通讯系统是指对微型步进电机的控制以及对图象和信号的处理部分，摄像机系统是指采用的一体机机心；而几大系统之间，起着横向的连接的是一块主控核心cpu和电源部分，电源部分通过与各大系统之间供电，很多地方是采用的二极管、三极管等微电流供电；目前的智能球型摄像机具备预置点、自动巡航、自动扫描、自动运行、焦距控制、聚焦控制、光圈控制等功能。

然而，目前的智能球型摄像机的地理定位和角度调节不够精确，在对目标物体进行拍摄抓拍时，很难拍摄到高清的图像，尤其是在安装后由于外界原因导致球机移动偏差，则球机无法自动校准，而球机微弱的偏差，在远距离监控时将带来很大的画质偏差，进而影响智能球型摄像机的拍摄效果；而且，目前的智能球型摄像机在进行目标物体锁定拍摄时，调整角度不够精准，灵敏度不高，从而也会导致拍摄出的画质偏差大，影响智能球型摄像机的拍摄效果。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种灵敏度高、定位准确、拍摄效果好的智能球机的智能球机云台。

本发明的技术方案如下：

一种智能球机云台，包括铝接头、铝外罩、铝内罩、下盖、铝镜头后盖、装饰罩以及凸型透明脸；

所述铝外罩安装在所述铝接头的下端，铝外罩内设置有铝底支架，所述铝底支架的中部设置有轴承孔，所述轴承孔内安装有上轴承以及下轴承，所述上轴承内套接有固定螺母，所述下轴承的外部套接有水平齿轮；

所述铝内罩的上端面设置有凸台，所述凸台穿设在下轴承内，铝内罩的内部设置有第一微型步进电机，所述第一微型步进电机通过电机固定件固定在铝内罩下端面上；

所述下盖安装在铝内罩的下端，下盖的上端设置有第二微型步进电机，下盖与铝内罩之间固定有云台控制电路板；

所述铝镜头后盖设置在下盖的下端，铝镜头后盖的两端对称的设置有左端轴和右端轴，所述左端轴上靠近铝镜头后盖的一端穿设有左轴承，所述左轴承的左侧设置有竖直齿轮，所述竖直齿轮通过同步带与第二微型步进电机的输出轴端相连，竖直齿轮的左侧设置有左卡簧，所述右端轴上靠近铝镜头后盖的一端穿设有右轴承，所述右轴承的右侧设置有第二光耦挡片，所述第二光耦挡片的右侧设置有右卡簧，左端轴和右端轴的两端均设置有齿轮护套，所述任一齿轮护套内设置有九轴陀螺仪模块；

所述装饰罩设置在铝镜头后盖的下端，装饰罩上设置有铝相机支架，所述铝相机支架上固定有地磁传感模块以及球机机芯镜头，所述球机机芯镜头套接在铝相机支架的通孔内，所述凸型透明脸设置在装饰罩的下端。

进一步，所述铝底支架的下端设置有第一光耦挡片。

进一步，所述固定螺母通过螺纹固定在凸台的上端。

进一步，所述凸台的一侧开设有第一轴孔，所述第一微型步进电机的输出轴端部穿过所述第一轴孔与水平齿轮相啮合。

进一步，所述下盖的上端设置有固定竖板，所述第二微型步进电机固定在固定竖板上；下盖的下端对称的设置有端板，所述端板的下端设置有轴承压块，所述轴承压块分别将左轴承和右轴承固定在端板上。

进一步，所述竖直齿轮通过平键连接在左端轴上。

进一步，所述齿轮护套上朝向铝镜头后盖的端面上开设有U型豁口，所述U型豁口卡接在轴承压块的下端。

进一步，所述云台控制电路板电连接第一微型步进电机、第二微型步进电机、九轴陀螺仪模块、地磁传感模块。

进一步，所述铝镜头后盖内还设置有拨码开关盖。

进一步，所述云台控制电路板连接有用于数据传输的网络模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明在智能球机中加入九轴陀螺仪模块，使得云台可实现高精度转动，精度达到1分；

2、本发明在智能球机中加入地磁传感器模块，实现对云台转动地理方位的精确控制，同时和九轴陀螺仪相互辅助进行高精度的云台转动，提高智能球机的拍摄效果，有效提高智能球机拍摄的画质；

3、本发明采用高速高精度步进电机，结合九轴陀螺仪模块实现保证高精度是基础上高速运转，1s能转700°，高速的转动能够提高球机的灵敏度，保证监控的及时性；

4、本发明在智能球机中设置网络模块，实现云台控制电路板与后台计算机之间的信息传递，云台控制电路板接收后台计算机的调节指令后，驱动第一微型步进电机以及第二微型步进电机对智能球机视角进行有效快速调节；

总之，本发明具有成像效果好、反应迅速、配置灵活、节省球机的投入、成像清晰的优点。

附图说明

图1为本发明的拆分结构示意图。

图2为本发明中铝底支架结构示意图。

图3为本发明中铝内罩结构示意图。

图4为本发明中下盖结构示意图。

图5为本发明中控制框图。

图中：1、铝接头，2、铝外罩，3、铝内罩，4、下盖，5、铝镜头后盖，6、装饰罩，7、凸型透明脸，8、铝底支架，9、轴承孔，10、上轴承，11、下轴承，12、固定螺母，13、水平齿轮，14、凸台，15、第一微型步进电机，16、电机固定件，17、第二微型步进电机，18、左端轴，19、右端轴，20、左轴承，21、竖直齿轮，22、左卡簧，23、右轴承，24、第二光耦挡片，25、右卡簧，26、齿轮护套，27、九轴陀螺仪模块，28、铝相机支架，29、地磁传感模块，30、球机机芯镜头，32、第一光耦挡片，33、第一轴孔，34、固定竖板，35、端板，36、轴承压块，37、U型豁口，38、拨码开关盖，39、网络模块，40、云台控制电路板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，一种智能球机云台，包括铝接头1、铝外罩2、铝内罩3、下盖4、铝镜头后盖5、装饰罩6以及凸型透明脸7；所述铝外罩2安装在所述铝接头1的下端，铝外罩2内设置有铝底支架8，所述铝底支架8的中部设置有轴承孔9，所述轴承孔9内安装有上轴承10以及下轴承11，所述上轴承10内套接有固定螺母12，所述下轴承11的外部套接有水平齿轮13；所述铝内罩3的上端面设置有凸台14，所述凸台14穿设在下轴承11内，铝内罩3的内部设置有第一微型步进电机15，所述第一微型步进电机15通过电机固定件16固定在铝内罩3下端面上，从而通过第一微型步进电机15驱动水平齿轮13，实现智能球机在水平方向上转动；所述下盖4安装在铝内罩3的下端，下盖4的上端设置有第二微型步进电机17，下盖4与铝内罩3之间固定有云台控制电路板40；所述铝镜头后盖5设置在下盖4的下端，铝镜头后盖5的两端对称的设置有左端轴18和右端轴19，所述左端轴18上靠近铝镜头后盖5的一端穿设有左轴承20，所述左轴承20的左侧设置有竖直齿轮21，所述竖直齿轮21通过同步带与第二微型步进电机17的输出轴端相连，竖直齿轮21的左侧设置有左卡簧22，左轴承20、竖直齿轮21均套接在左端轴18上，并通过左卡簧22进行有效固定，所述右端轴19上靠近铝镜头后盖5的一端穿设有右轴承23，所述右轴承23的右侧设置有第二光耦挡片24，所述第二光耦挡片24的右侧设置有右卡簧25，右轴承23和第二光耦挡片24均套设在右端轴19上，并通过右卡簧25进行有效固定，左端轴18和右端轴19的两端均设置有齿轮护套26，所述任一齿轮护套26内设置有九轴陀螺仪模块27，九轴陀螺仪模块27能够对智能云台的水平转角和竖直转角进行有效测量；所述装饰罩6设置在铝镜头后盖5的下端，装饰罩6上设置有铝相机支架28，所述铝相机支架28上固定有地磁传感模块29以及球机机芯镜头30，地磁传感模块29对智能球机进行精准的地理定位，所述球机机芯镜头30套接在铝相机支架28的通孔内，所述凸型透明脸7设置在装饰罩6的下端。

本实施例中，所述铝底支架8的下端设置有第一光耦挡片32；所述固定螺母12通过螺纹固定在凸台14的上端，从而将上轴承10、下轴承11以及水平齿轮13固定在凸台14上；所述凸台14的一侧开设有第一轴孔33，所述第一微型步进电机15的输出轴端部穿过所述第一轴孔33与水平齿轮13相啮合，从而使得第一微型步进电机15对水平齿轮13进行有效驱动；所述下盖4的上端设置有固定竖板34，所述第二微型步进电机17固定在固定竖板34上；下盖4的下端对称的设置有端板35，所述端板35的下端设置有轴承压块36，所述轴承压块36分别将左轴承20和右轴承23固定在端板35上；所述竖直齿轮21通过平键连接在左端轴18上；所述齿轮护套26上朝向铝镜头后盖5的端面上开设有U型豁口37，所述U型豁口37卡接在轴承压块36的下端；所述云台控制电路板40电连接第一微型步进电机15、第二微型步进电机17、九轴陀螺仪模块27、地磁传感模块29；所述铝镜头后盖5内还设置有拨码开关盖38；所述云台控制电路板40连接有用于数据传输的网络模块39。

本发明中，增加九轴陀螺仪模块27以及地磁传感模块29，两者相结合对智能球机进行精准的地理定位和角度调节，云台控制电路板40通过网络模块接收后台计算机的角度调整指令，然后云台控制电路板40分别向第一微型步进电机15和第二微型步进电机16发送运转指令，从而实现智能球机进行水平方向和竖直方向转动，进而对智能球机进行水平视角和竖直视角进行调节，调节的过程中，九轴陀螺仪模块27对智能球机的水平角度和竖直角度进行测量，并将测量结果实时反馈至云台控制电路板40，当智能球机转动至目标角度时，第一微型步进电机15和第二微型步进电机16停止运行。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能球机云台，包括铝接头(1)、铝外罩(2)、铝内罩(3)、下盖(4)、铝镜头后盖(5)、装饰罩(6)以及凸型透明脸(7)，其特征在于：

所述铝外罩(2)安装在所述铝接头(1)的下端，铝外罩(2)内设置有铝底支架(8)，所述铝底支架(8)的中部设置有轴承孔(9)，所述轴承孔(9)内安装有上轴承(10)以及下轴承(11)，所述上轴承(10)内套接有固定螺母(12)，所述下轴承(11)的外部套接有水平齿轮(13)；

所述铝内罩(3)的上端面设置有凸台(14)，所述凸台(14)穿设在下轴承(11)内，铝内罩(3)的内部设置有第一微型步进电机(15)，所述第一微型步进电机(15)通过电机固定件(16)固定在铝内罩(3)下端面上；

所述下盖(4)安装在铝内罩(3)的下端，下盖(4)的上端设置有第二微型步进电机(17)，下盖(4)与铝内罩(3)之间固定有云台控制电路板(40)；

所述铝镜头后盖(5)设置在下盖(4)的下端，铝镜头后盖(5)的两端对称的设置有左端轴(18)和右端轴(19)，所述左端轴(18)上靠近铝镜头后盖(5)的一端穿设有左轴承(20)，所述左轴承(20)的左侧设置有竖直齿轮(21)，所述竖直齿轮(21)通过同步带与第二微型步进电机(17)的输出轴端相连，竖直齿轮(21)的左侧设置有左卡簧(22)，所述右端轴(19)上靠近铝镜头后盖(5)的一端穿设有右轴承(23)，所述右轴承(23)的右侧设置有第二光耦挡片(24)，所述第二光耦挡片(24)的右侧设置有右卡簧(25)，左端轴(18)和右端轴(19)的两端均设置有齿轮护套(26)，所述任一齿轮护套(26)内设置有九轴陀螺仪模块(27)；

所述装饰罩(6)设置在铝镜头后盖(5)的下端，装饰罩(6)上设置有铝相机支架(28)，所述铝相机支架(28)上固定有地磁传感模块(29)以及球机机芯镜头(30)，所述球机机芯镜头(30)套接在铝相机支架(28)的通孔内，所述凸型透明脸(7)设置在装饰罩(6)的下端；

所述固定螺母(12)通过螺纹固定在凸台(14)的上端；

所述齿轮护套(26)上朝向铝镜头后盖(5)的端面上开设有U型豁口(37)，所述U型豁口(37)卡接在轴承压块(36)的下端；

所述云台控制电路板(40)电连接第一微型步进电机(15)、第二微型步进电机(17)、九轴陀螺仪模块(27)、地磁传感模块(29)；

所述云台控制电路板(40)连接有用于数据传输的网络模块(39)。

2.如权利要求1所述的智能球机云台，其特征在于：所述铝底支架(8)的下端设置有第一光耦挡片(32)。

3.如权利要求1所述的智能球机云台，其特征在于：所述凸台(14)的一侧开设有第一轴孔(33)，所述第一微型步进电机(15)的输出轴端部穿过所述第一轴孔(33)与水平齿轮(13)相啮合。

4.如权利要求1所述的智能球机云台，其特征在于：所述下盖(4)的上端设置有固定竖板(34)，所述第二微型步进电机(17)固定在固定竖板(34)上；下盖(4)的下端对称的设置有端板(35)，所述端板(35)的下端设置有轴承压块(36)，所述轴承压块(36)分别将左轴承(20)和右轴承(23)固定在端板(35)上。

5.如权利要求1所述的智能球机云台，其特征在于：所述竖直齿轮(21)通过平键连接在左端轴(18)上。

6.如权利要求1所述的智能球机云台，其特征在于：所述铝镜头后盖(5)内还设置有拨码开关盖(38)。

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